基于DALI協(xié)議的照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)備開發(fā)
本文關(guān)鍵詞:基于DALI協(xié)議的照明系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究及設(shè)備開發(fā),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:DALI (Digital Addressable Lighting Interface,數(shù)字可尋址照明接口)憑借其簡捷方便的控制方式、專業(yè)細(xì)致的照明效果、靈活的組網(wǎng)方式等優(yōu)點(diǎn),在照明控制領(lǐng)域取得了廣泛的應(yīng)用。隨著DALI系統(tǒng)的擴(kuò)展和新的國際標(biāo)準(zhǔn)的形成,迫切需要采用通用微控制器實(shí)現(xiàn)DALI新標(biāo)準(zhǔn),開發(fā)具有可移植性的通用協(xié)議棧、實(shí)現(xiàn)曼徹斯特編解碼以及針對多主機(jī)情況下通信沖突問題等。本課題在對DALI標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議IEC62386研讀的基礎(chǔ)上,針對以上關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了深入地研究,并提出了解決方法和實(shí)現(xiàn)方案,開發(fā)了基于DALI協(xié)議的系統(tǒng)設(shè)備。論文的主要工作總結(jié)為以下幾個方面:(1)分析了曼徹斯特編碼的特點(diǎn),通過比較曼徹斯特編解碼幾種實(shí)現(xiàn)方法,并結(jié)合DALI通信幀的結(jié)構(gòu),確定了采用通用微控制器I/O口,結(jié)合外部中斷、定時器等外設(shè),通過軟件實(shí)現(xiàn)曼徹斯特編解碼的方案,完成了編解碼軟件的設(shè)計(jì),并通過搭建的硬件環(huán)境進(jìn)行了驗(yàn)證。(2)通過對DALI協(xié)議的分析,確定了DALI協(xié)議的實(shí)現(xiàn)采用化塊分層的設(shè)計(jì)方法,開發(fā)了不依賴于特定微控制器的DALI協(xié)議棧,能夠方便地在不同的MCU上進(jìn)行移植,具有較強(qiáng)的適應(yīng)性,為實(shí)現(xiàn)DALI標(biāo)準(zhǔn)的照明系統(tǒng)設(shè)備開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。(3)通過對OSI模型中多種沖突解決方案的分析,提出了通過DALI指令檢測、指令優(yōu)先級設(shè)置、總線監(jiān)聽及競爭延時退避等機(jī)制解決DALI系統(tǒng)中存在多個主控設(shè)備同時爭用總線造成通信沖突問題,從而保證了DALI系統(tǒng)通信的可靠性。(4)在已開發(fā)的DALI協(xié)議棧基礎(chǔ)之上,完成DALI系統(tǒng)設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì),包括觸摸面板、LED驅(qū)動器,并對DALI設(shè)備的開發(fā)過程、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和總結(jié)。(5)搭建了具有主控設(shè)備和LED驅(qū)動器的DALI測試系統(tǒng),驗(yàn)證了DALI協(xié)議棧的完備性、可靠性和穩(wěn)定性。并對已開發(fā)DALI設(shè)備的性能及功能進(jìn)行了全面地測試。
【關(guān)鍵詞】:DALI協(xié)議 曼徹斯特編碼 照明系統(tǒng) 通信沖突
【學(xué)位授予單位】:陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TM923;TN915.04
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-9
- 1 緒論9-14
- 1.1 課題研究背景與意義9-11
- 1.1.1 課題研究的背景9-10
- 1.1.2 研究目的與意義10-11
- 1.2 國內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢11-12
- 1.3 課題研究內(nèi)容及論文組織結(jié)構(gòu)12-14
- 2 DALI總線技術(shù)14-20
- 2.1 DALI系統(tǒng)構(gòu)成14-15
- 2.2 DALI協(xié)議編碼的電氣特性15-17
- 2.3 DALI協(xié)議的編碼格式17-18
- 2.4 DALI協(xié)議的指令格式18-19
- 2.5 DALI訪問協(xié)議19
- 2.6 本章小結(jié)19-20
- 3 DALI系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)20-44
- 3.1 曼徹斯特編解碼的實(shí)現(xiàn)20-27
- 3.1.1 曼徹斯特編碼原理20
- 3.1.2 曼徹斯特編碼實(shí)現(xiàn)方案20-21
- 3.1.3 曼徹斯特編碼實(shí)現(xiàn)21-27
- 3.2 DALI協(xié)議棧設(shè)計(jì)27-34
- 3.2.1 DALI協(xié)議棧設(shè)計(jì)思路27-29
- 3.2.2 DALI協(xié)議棧實(shí)現(xiàn)29-34
- 3.3 DALI總線通信沖突及解決34-43
- 3.3.1 通信沖突分析35-37
- 3.3.2 DALI總線通信沖突解決方案37-39
- 3.3.3 DALI總線通信沖突解決軟件實(shí)現(xiàn)39-43
- 3.4 本章小結(jié)43-44
- 4 DALI設(shè)備開發(fā)44-69
- 4.1 微控制器選型44-45
- 4.2 DALI觸摸而板設(shè)計(jì)45-58
- 4.2.1 觸摸面板整體功能設(shè)計(jì)45
- 4.2.2 觸摸面板硬件設(shè)計(jì)45-51
- 4.2.3 觸摸面板軟件設(shè)計(jì)51-58
- 4.3 LED驅(qū)動器設(shè)計(jì)58-68
- 4.3.1 LED驅(qū)動器總體功能58-59
- 4.3.2 LED驅(qū)動器硬件設(shè)計(jì)59-64
- 4.3.3 LED驅(qū)動器軟件設(shè)計(jì)64-68
- 4.4 本章小結(jié)68-69
- 5 系統(tǒng)調(diào)試與設(shè)備測試69-79
- 5.1 DALI測試系統(tǒng)69-70
- 5.2 DALI系統(tǒng)初始化及參數(shù)配置70-74
- 5.3 DALI數(shù)據(jù)幀收發(fā)測試74-75
- 5.4 DALI協(xié)議棧測試75-76
- 5.5 DALI設(shè)備測試76-78
- 5.6 本章小結(jié)78-79
- 6 總結(jié)及展望79-81
- 6.1 本課題工作總結(jié)79-80
- 6.2 未來工作展望80-81
- 致謝81-82
- 參考文獻(xiàn)82-85
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文及專利目錄85-86
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